中国空间站又要上新了。

神舟二十号载人飞船，将于4月24日17时17分发射。跟着“神二十”一起发射升空的，还有涡虫、斑马鱼和链霉菌。本次上行的样品及装置总重量约28公斤。

中国空间站，有种要变身太空生命乐园的感觉。神二十航天员带着这些幸运儿上天，这是要开展哪些神秘的科学实验呢？

“鱼航员”再上太空

华南理工团队将开展研究

先来说说熟悉的面孔——斑马鱼。

斑马鱼是一种小型的热带淡水鱼，它的基因组和人类基因组有高达70%以上的相似度，是开展生命科学、健康科学、环境科学研究的重要模式动物。

这不是“鱼航员”第一次上太空。在神舟十八号任务期间，我国科研团队在空间站建立了斑马鱼和金鱼藻的二元水生生态系统。

当时，这一系统在轨稳定运行了43天，创造了国际上迄今水生生态系统空间运行的最长时间纪录，还实现了斑马鱼在轨产卵。

我国首次在轨建立的空间自循环水生生态系统

不过，由于实验没有回收斑马鱼样本，这些斑马鱼个体在太空生活期间，机体内部究竟发生了怎样的变化，我们并不知晓。

这一回，新一批斑马鱼带着全新的任务上太空，其中包括了常规的野生型斑马鱼，以及实施了基因敲除的斑马鱼。

中国航天员科研训练中心研究员李英贤团队和华南理工大学教授王强团队联合，将对这批“鱼航员”开展失重性骨丢失和心肌重塑的蛋白稳态调控研究。

备受关注的是，这将是国际首次利用实施基因敲除的斑马鱼开展在轨实验。

科研团队挑选斑马鱼实验样本

这批斑马鱼被敲除的基因，经过该项目团队十余年的研究，在地面验证了能够对抗骨丢失和心肌重塑现象的发生。“此前由于实验条件的限制，只能在地面开展模拟失重实验，相关现象在空间站上究竟能否得到验证，大家都特别期待。”王强表示。

在太空遨游后，这些“鱼航员”还将随着载人飞船返回舱被带回地面，进一步开展体内真实环境的蛋白质、基因等分子层面研究。

被切成三段还能再生

虫中翘楚“术后”飞向太空

再来说说中国空间站这次要迎接入住的新“乘客”——在地球上繁衍超过5.2亿年的涡虫。

涡虫

这种古老生物，身上可有“绝活”。虽然体长通常只有一两厘米，却有强大的修复再生能力。

这种“再生术”强大到，即使身体完全断裂，它的每个片段依然能再生出全新的肌肉、表皮、消化系统，还包括有功能的大脑。更重要的是，这种再生过程可以无限持续。

“有科学家曾将涡虫切分成279块，实验结果令人惊讶，这些片段竟都分别再生成一个新的完整涡虫个体。”负责这项研究的山东理工大学教授曹忠红团队表示。

因为这个“无敌技能”，涡虫成为科学界常用的模式生物之一，被用于开展与再生相关的研究。

涡虫

这一次，操作人员选定了百余条状态良好的涡虫，随后对它们进行“手术”，每条涡虫都被切分为头部、中段、尾部三部分。接着，团队再优中选优，最终确定48个片段样本成为神舟二十号飞船的“乘客”。

在飞往空间站的路上，经过特殊处理的涡虫实验样本将处于休眠状态，直到抵达空间站生命生态实验柜，才会被“唤醒”。

涡虫的“再生术”还有一个特点，就是周期非常短，仅需7至10天就能完成。

此前，国际空间站开展过涡虫太空再生实验，但留有遗憾——

●实验样本没有进行休眠处理，涡虫在感受到损伤的第一时间就会启动再生修复，这意味着其再生过程经历了地面、太空的复合环境。

●实验也没有定期记录涡虫的修复过程，科学家只能看到再生完成的结果，实验过程存在缺憾。

而本次实验中，涡虫样本会在特定时间点自动进行样品固定，由航天员回收后保存在“太空冰箱”中。这样一来，涡虫基因和蛋白质在修复过程中的表达状况，就能在太空中被定格，并被完整地带回地面。

科研人员挑选涡虫实验样本

从生物演化的角度来看，涡虫拥有强大的神经系统、肌肉系统、消化系统和生殖系统。它们身上具备的再生分子机制，有望推广到高等生物的活动。如果通过涡虫的实验，人类能增长对长时间驻留太空引发的组织受损及损伤修复问题的认识，并找到可能的解决途径，将推动人类探索更远的深空。

“抗生素工厂”

搬上太空

在飞船的新“乘客”中，还有一批肉眼不可见的链霉菌。

在自然界中广泛存在的链霉菌，能够生产临床使用的约三分之二的抗生素，由此被誉为“抗生素工厂”。同时，它还能修复环境、改良土壤，成为帮助植物生长的益生菌。

这样“全能”的细菌，早在神舟八号任务时就到太空进行了“短途游”，顺利完成了16天半的飞行任务。

“这个时长原本是链霉菌合适的生长周期，没想到，在太空它们的生长速度变快，样品回收的时候，一个个都长过了头。”中国科学院微生物研究所研究员黄英略带遗憾地说，受限于当时的飞船搭载能力，科研团队无法对链霉菌在轨的生长发育过程进行细致观测，只能对生长后的结果进行解读研究。

这一次，新一批链霉菌预计将在空间站内生长、繁殖6代，供科研团队开展相关研究。

飞船发射前的7个小时，预先制备的菌株已经“住”进科研团队精心设计的“专属小屋”。这批链霉菌“到站”后24小时内，航天员会第一时间进行转运安装，将它们放入空间站的生命生态实验柜，天地协同的实验过程即刻展开。

科研人员开展链霉菌相关研究

科研团队期待，尽快看到链霉菌在轨发育分化提前、生命周期缩短的效应，并通过后续的下行样品研究，揭示其背后的分子机制。

“在空间站里养细菌，我们有着更长远的考虑。”黄英举例，例如未来可能发展的月球、火星等太空基地，要实现人类长期生存就必须构建起生态系统，其中不仅要有动植物，也要有微生物。链霉菌抑制病原菌、改良土壤、促生抗逆的能力，有望成为“太空种菜”的重要支撑。

无论是“熟面孔”还是“新乘客”

神二十航天员将带着这些生物

展开三大空间科学实验

助力破解生命密码

最终成果如何

让我们拭目以待